分散的污水源，通过重力短距离流入负压收集器（真空井）中，利用负压真空技术，将真空井内污水高速吸入管道设施，逐级输送至负压收集站终端（动力源站），达到污水收集目的。动力源站收集到的污水，将被排入市政污水管网或污水处理设施中，真空排水系统可用于替代传统的重力排水系统，作为一种新型的排水系统能够在实际工程中解决重力排水系统施工的难题，其将具有较大的应用潜力、广泛的使用场合和优越的工程与技术经济的优势。城市遭遇大雨，排水系统经常瘫痪，很大原因就在于此。即便是在深达8米的地方，75毫米直径内的固体杂物、恶臭有毒的气体都能随着真空管道被吸走。
真空排水系统是有别于重力排水系统和压力排水系统的一种排水系统。适用于生活污、废水排水点分散，排水距离长的场所。真空排水系统管路走向不受空间局限，可提升、下沉、转向、绕过障碍物，可实现污废水的同层收集、同层排放。真空排水系统应符合通过真空设备使排水管道内产生一定程度的真空负压，利用空气压差，将真空界面单元内的污、废水快速推入排水管道的排水系统。负压排水系统不像重力排水系统那样易受建筑结构、环境、地势等条件的限制，能较灵活地适用于各类建筑、城市与乡村排水及工业园区排水。
普遍采用的重力排水系统大多只能顺利通过浓度较低、杂质很少的液体，一旦泔水、淤泥、塑料袋、碎石、砖块等杂物混为一体，极易堵塞管道。真空排水系统应符合通过真空设备使排水管道内产生一定程度的真空负压，利用空气压差，将真空界面单元内的污、废水快速推入排水管道的排水系统。真空排水系统，是对重力排水系统的一种有益补充，是有别于重力排水系统的一种新型排水系统，利用真空设备，使管道内产生一定的真空度，利用空气作为输送介质，从而实现污水收集的一种排水方式。
室内系统的工作原理是当污水达到一定水量时，真空控制阀会自动开启。真空泵站中的真空泵使管道内维持着0.6bar的负压，污水将以4m/s的速度通过真空管道进入真空泵站中的真空罐。真空排水避免了传统的重力 向下的排水局限性，所以管道布置具有任意性。我们可以看到地下室的洗脸盆及洗衣机的污水通过管道被提升再进入真空罐。污水在真空罐内存储到一定水位后，污水泵会开启，把污水排入市政管道。真空排水系统是一种新型的排水系统,与传统重力排水系统相比具有环保、节水、节电等优点;真空排水系统安装空间小,可随意绕过障碍物,管道铺设灵活,受地形限制小。国内真空系统应用,尚无设计规范和验收标准。